Séminaire Viticulture de Précision. Estimation et gestion de la vigueur : exemple de la proxi-détection dans les vignobles étroits (AgroSup Dijon)

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Marie-Paule Bénard
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1 Séminaire Viticulture de Précision Estimation et gestion de la vigueur : exemple de la proxi-détection dans les vignobles étroits (AgroSup Dijon)

2 Thématique de recherche Suivi du cycle végétatif de la vigne par imagerie de proxidétection et application à la sensibilité aux maladies. Quelles sont les potentialités de l imagerie de proxi-détection pour caractériser le feuillage de la vigne? - Qu en est-il de l observation de paramètres caractérisant la croissance du feuillage? - Quelles seraient les applications possibles pour étudier le développement symptomatique de maladies sur les feuilles? 2

Quelles sont les potentialités de l imagerie de proxi-détection pour caractériser le feuillage de la vigne?

3 Thématique de recherche Thèse de doctorat : MA. Bourgeon Co-encadrement : Chr. Gée et JN. Paoli

4 Matériels et méthodes Les parcelles expérimentales Champagne ( ) : site expérimental du CIVC, Plumecoq «Terroir» «Suivi Croissance» Chenillard + Greenseeker + caméra 1 Bourgogne (2014): Partenariat avec la CA 21, Château de Velle (Meursault) et Château de Chassagne - parcelle «suivi développement mildiou» : zone TNT + traitée - Parcelle «suivi développement oïdium»: zone TNT + traitée - Suivi hebdomadaire relevé maladies - Début des observations prévues avant le premier traitement Plateforme mobile + caméra 2 4

Château de Chassagne - parcelle «suivi développement mildiou» : zone TNT + traitée - Parcelle «suivi développement oïdium»: zone

5 Matériels et méthodes Parcelle de 0,72Ha, plantée en carré latin de 3*15 rangs CH PN MN MN CH PN PN MN CH 3 Cépages: Pinot Noir (PN), Meunier (MN), Chardonnay (C) Echantillonnage : 2rangs sur 5 soit 18 rangs 5

Matériels et Méthodes Utilisation d une caméra Multispectrale JAI AD-130 Dotée d un prisme ; 2 CCD : un RGB (400-670 nm) et un NIR

6 Matériels et Méthodes Utilisation d une caméra Multispectrale JAI AD-130 Dotée d un prisme ; 2 CCD : un RGB ( nm) et un NIR ( nm); Enregistrement simultané de 2 images; Fréquence d acquisition : 3 images/sec; Prisme et déviation lumière sur 2 CCD 6

(750-850 nm); Enregistrement simultané de 2 images; Fréquence d

7 focale Objectif grand angle CEP CCD Feuillage Matériels et Méthodes Utilisation d un objectif grand angle de focale 2,8mm CCD: 1296px x 966px Taille d un pixel: 3,75µm x 3,75µm Champs de vision: H:90cm x l:67 cm Visible (RGB) Infrarouge (IR) Exemple de photos du feuillage de la vigne 7

966px Taille d un pixel: 3,75µm x 3,75µm Champs de vision: H:90cm x

8 Matériels et Méthodes Etalonnage du système - Géométrique - Radiométrique 8

9 Matériels & Méthodes Etalonnage géométrique : Correction de la distorsion (Zhang, 1999, Toolbox Matlab implémentée par J-Y. Bouguet) défaut du système optique qui se traduit par la courbure des lignes droites Paramètres de correction à déterminer pour chaque caméra & chaque CCD En laboratoire avant la première utilisation de la caméra A partir d une référence (damier) Prisme et déviation lumière sur 2 CCD 9

Bouguet) défaut du système optique qui se traduit par la courbure des lignes droites Paramètres de

10 Matériels & Méthodes Traitement de la distorsion Image initiale (déformée) Image corrigée 10

11 Matériels et Méthodes Etalonnage Radiométrique (Mansouri, 2005) : S affranchir des variations de luminosité et être capable de calculer une «réflectance» (pourcentage de lumière réfléchie par un objet) Incorporation d une mire sur chaque image et étalonnage en fonction de 6 patch référence (de réflectance donnée par le fabricant et vérifiée en laboratoire) Sur les images corrigées : les patchs ont toujours la valeur de référence, Valeur pixel = réflectance * Patches de références 11

étalonnage en fonction de 6 patch référence (de réflectance donnée par le fabricant et vérifiée en laboratoire) Sur les

12 Matériels et Méthodes Calibration spectrale: mesure de réflectance : réajustement des images en corrigeant l erreur Image RGB Image IR 12

13 Matériels et Méthodes Calibration spectrale : Mesure de réflectance : Application NDVI Obtention d images exprimant l indice NDVI NDVI = ρ(ir) ρ(r) ρ(ir) + ρ(r) Image Visible RGB Image IR Image NDVI 13

14 Matériels et Méthodes Les méthodes de calculs du NDVI sur image - Calcul d un NDVI moyen sur l image : moyenne des pixels qui ne sont pas noirs sur l image - Calcul d un NVDI moyen sur l ensemble des feuilles : moyenne des pixels sur toute l image - Calcul biomasse aérienne visible: moyenne des pixels sur toute l image: pixel noir=0 pixels végétation =1 14

moyen sur l ensemble des feuilles : moyenne des pixels sur toute l image - Calcul

Résultats & discussion 1 ère application: suivi de la croissance du feuillage Mesures du 17 07 2013 Légende valeur NDVI Greenseeker

15 Résultats & discussion 1 ère application: suivi de la croissance du feuillage Mesures du Légende valeur NDVI Greenseeker (imagerie) Moyenne Feuilles (imagerie) (imagerie) Moyenne Images Biomasse Comparaison cartographies Greenseeker v/s imagerie multispectrale 15

(imagerie) Moyenne Feuilles (imagerie) (imagerie) Moyenne Images

16 Résultats & discussion 1 ère application: suivi de la croissance du feuillage NDVI moyen sur feuilles

moyen sur feuilles 02.07.2013 17.07.2013 01.

17 Conclusion - Un intérêt de l imagerie perceptible sur les première images et les premières cartographies - Une cohérence apparente avec le Greenseeker - Polyvalence du système - De nombreux paramètres ne sont pas encore exploités (texture, détections de formes) - L étalonnage radiométrique et la gestion de la luminosité constituent un aspect majeur 17

système - De nombreux paramètres ne sont pas encore exploités (texture, détections de

18 Merci de votre attention Estimation et gestion de la vigueur : exemple de la proxi-détection dans les vignobles étroits (AgroSup Dijon)

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